2021 AMC 12B Spring 第 5 题

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5.

xyxy 平面中的点 P(a,b)P(a,b) 先绕点 (1,5)(1,5) 逆时针旋转 9090^\circ,再关于直线 y=xy=-x 反射。经过这两个变换后,PP 的像为 (6,3)(-6,3)bab-a 是多少?

The point P(a,b)P(a,b) in the xyxy-plane is first rotated counterclockwise by 9090^\circ around the point (1,5)(1,5) and then reflected about the line y=x.y=-x. The image of PP after these two transformations is at (6,3).(-6,3). What is ba?b-a?

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答案:D
知识点:变换逆推法
难度评级:1330
小提示:

反向撤销变换:把 (6,3)(-6,3) 关于 y=xy=-x 反射,可以撤销最后一步

Undo the transformations: reflecting (6,3)(-6,3) about y=xy=-x reverses the last step

大提示:

关于 y=xy=-x 反射把 (x,y)(x,y) 变为 (y,x)(-y,-x);绕 (1,5)(1,5) 旋转 9090^\circ(a,b)(a,b) 变为 (6b,4+a)(6-b,\,4+a)

Reflecting (x,y)(x,y) about y=xy=-x gives (y,x);(-y,-x); a 9090^\circ rotation about (1,5)(1,5) sends (a,b)(a,b) to (6b,4+a)(6-b,\,4+a)

解答:

(1,5)(1,5) 逆时针旋转 9090^\circ 会把 (a,b)(a,b) 变为 (1(b5),5+(a1))(1-(b-5),\,5+(a-1)) =(6b,4+a)=(6-b,\,4+a)

再关于 y=xy=-x 反射(即把 (x,y)(x,y) 变为 (y,x)(-y,-x)),得到 ((4+a),(6b))(-(4+a),\,-(6-b)) =(4a,b6)=(-4-a,\,b-6)

令它等于 (6,3)(-6,3),得 4a=6-4-a=-6b6=3b-6=3,所以 a=2a=2b=9b=9

因此 ba=92=7b-a=9-2=7

所以正确答案是 D

A 9090^\circ counterclockwise rotation about (1,5)(1,5) sends (a,b)(a,b) to (1(b5),5+(a1))(1-(b-5),\,5+(a-1)) =(6b,4+a).=(6-b,\,4+a).

Reflecting that about y=xy=-x (which maps (x,y)(x,y) to (y,x)(-y,-x)) gives ((4+a),(6b))(-(4+a),\,-(6-b)) =(4a,b6).=(-4-a,\,b-6).

Setting this equal to (6,3)(-6,3) gives 4a=6-4-a=-6 and b6=3,b-6=3, so a=2a=2 and b=9.b=9.

Therefore ba=92=7.b-a=9-2=7.

Thus, the correct answer is D.

第 4 题#4
完整试卷

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